KR101471979B1 - 자기 공명(ＭＲ； Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ) 영상의 복셀(Ｖｏｘｅｌ)에 대한 ＭＲ 스펙트럼을 획득하는 방법 및 장치 - Google Patents

자기 공명(ＭＲ； Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ) 영상의 복셀(Ｖｏｘｅｌ)에 대한 ＭＲ 스펙트럼을 획득하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

대상체에 대한k-공간 데이터에 대하여 샘플링 패턴을 구성하며, 구성된 샘플링 패턴에 기초하여 k-공간 데이터로부터 소정의 데이터를 샘플링하고, 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 것을 특징으로 하는 자기 공명(MR) 영상의 복셀(Voxel)에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법이 개시된다.

Description

자기 공명(ＭＲ； Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ) 영상의 복셀(Ｖｏｘｅｌ)에 대한 ＭＲ 스펙트럼을 획득하는 방법 및 장치{THE METHOD AND APPARATUS FOR OBTAINING MAGNETIC RESONANCE SPECTRUM OF A VOXEL OF A MAGNETIC RESONANCE IMAGE}
본 발명은 자기 공명(MR; Magnetic Resonance) 영상의 복셀(Voxel)에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 특정하게는 소정의 샘플링 패턴을 이용하여 데이터를 샘플링하고, 샘플링된 데이터를 이용하여 단일 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
자기 공명 분광법(MRS; Magnetic Resonance Spectroscopyg)은 비침습적으로 대상체의 영상을 획득하는 방식으로, 예를 들어 신체 조직의 대사물 (metabolite) 이나 생화학적 정보의 분포를 보여주는 방식이다.
자기 공명 분광 영상(MRSI)은 각각의 영상 복셀(voxel)에서의 대사물에 관한 스펙트럼 정보를 포함하고 있다. 따라서, 신체 조직의 대사물 (metabolite) 이나 생화학적 정보의 분포를 파악하기 위해서는 정확한 공간 정보를 갖는 복셀의 획득이 필요하다.
단일 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하기 위한 종래의 기술 중 하나인, 단일 복셀 분광법(SVS; Single Voxel Spectroscopy)은 사용자가 원하는 특정한 한 개의 복셀에서의 대사물 등의 생화학적 분포를 파악하기 위한 가장 기본적인 기법이다.
일반적으로 이러한 SVS는 90-180-180 형태의 PRESS(point-resolved spectroscopy) 펄스를 이용하여 3 방향 선택(selection)을 수행하고, 선택된 3방향이 중첩되는 부분에 위치한 복셀로부터 신호를 수신하여 MR 스펙트럼을 획득할 수 있다.
3방향 선택 중 각각의 방향으로의 선택 과정에서 화학적 이동 여기(chemical shift excitation)가 발생하고, 이러한 화학적 이동 여기로 인하여 복셀이 포함된 사용자가 선택한 영역에서의 생화학적 정보뿐만 아니라 사용자가 선택한 영역 바깥의 정보도 포함되어 획득될 수 있다.
따라서, 복셀이 포함된 사용자가 선택한 영역에 대한 대사물 정보 또는 생화학적 정보를 정확히 획득하는데 어려움이 있다.
이러한 화학적 이동 여기로 인한 영향을 감소시키기 위하여, 종래의 기술로서 단일 복셀 여기(single voxel excitation) 이후에 위상 부호화(phase encoding)를 통하여 공간 정보를 획득하고, 사용자가 관심이 있는 단일 복셀 영역에 대한 스펙트럼 정보만을 획득하는 방법이 있다.
또한, 또 다른 종래의 기술로서, 사용자가 관심이 있는 단일 복셀 영역보다 큰 영역을 여기시키고, 화학적 이동 여기로 인하여 줄어드는 대사물의 양을 보정해주는 방법 등이 있다.
그러나 이러한 종래의 방법들은 공간 정보 획득을 위하여 수집되는 데이터의 획득 시간이 증가될 수 있고, 신호대잡음비(SNR)의 감소를 초래할 수 있다.
본 발명은 자기 공명(MR; Magnetic Resonance) 영상의 복셀(Voxel)에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명(MR) 영상의 복셀(Voxel)에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법은, k-공간 데이터에 대한 샘플링 패턴을 구성하는 단계, 구성된 샘플링 패턴에 기초하여 k-공간 데이터로부터 소정의 데이터를 샘플링하는 단계 및 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴은 sinc 패턴으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴은 k-공간 데이터의 에너지 분포에 따라 적어도 하나의 상이한 패턴으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 k-공간 데이터에 대하여 샘플링 패턴을 구성하는 단계는, 자기 공명 영상의 복셀 영역에 상응하는 k-공간 데이터 영역이 샘플링 패턴에 포함되도록 샘플링 패턴을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 단계는, 샘플링된 데이터에 대한 주파수 변환 계수를 결정하는 단계 및 결정된 주파수 변환 계수와 샘플링된 데이터를 조합하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명(MR) 영상의 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 장치는, k-공간 데이터에 대한 샘플링 패턴을 구성하는 샘플링 패턴 구성부, 구성된 샘플링 패턴에 기초하여 k-공간 데이터로부터 소정의 데이터를 샘플링하는 샘플링부 및 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 스펙트럼 획득부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴은 sinc 패턴으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴은 k-공간 데이터의 에너지 분포에 따라 적어도 하나의 상이한 패턴으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴 구성부는, 자기 공명 영상의 복셀 영역에 상응하는 k-공간 데이터 영역이 샘플링 패턴에 포함되도록 샘플링 패턴을 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스펙트럼 획득부는, 샘플링된 데이터에 대한 주파수 변환 계수를 결정하는 주파수 계수 결정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스펙트럼 획득부는 결정된 주파수 변환 계수와 샘플링된 데이터를 조합하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명(MR) 영상의 복셀(Voxel)에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 종래의 풀-샘플링 및 본 발명의 일 실시예에 따른 싱크 패턴 형태의 샘플링을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 상이한 패턴으로 구성된 샘플링 패턴을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상의 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 장치를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상의 복셀에 대한 MR 스펙트럼 획득부(530)를 도시한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서 자기 공명 영상(MRI; Magnetic Resonance Imaging)이란 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미한다.
명세서 전체에서 사용자는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상체는 신체의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체에는 간이나, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기가 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체는 팬텀(phantom)을 포함할 수 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀에는 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, sinc 형태의 패턴을 이용하여 k-공간에서 데이터를 샘플링하고 샘플린된 데이터의 위상을 획득함으로써 사용자가 관심이 있는 복셀에 대한 공간 정보를 획득하고, 샘플링된 데이터를 이용하여 사용자가 관심이 있는 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득할 수 있다.
종래의 SVS 방식에 따라, MRI 영상에서 관심이 있는 복셀을 포함하도록 넓게 영역을 설정하여 대상체를 여기(excitation)시키고, MRI 영상 전체와 관련하여 위상 부호화를 통하여 공간 정보를 획득한 이후에 사용자가 관심이 있는 복셀만을 추출해낸다면 복셀에 대한 정확한 MR 스펙트럼을 획득할 수 있다. 예를 들어, 넓게 설정된 영역에서 관심이 있는 복셀을 제외한 나머지 부분은 절단(truncate)함으로써 사용자가 관심이 있는 복셀만을 추출해 낼 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 SVS 방식은 k-공간 데이터에 대한 많은 샘플링을 필요로 하기 때문에 샘플링 데이터 처리 시간 및 관심이 있는 복셀의 추출 시간 등이 증가하게 될 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 시간에 따른 신호대잡음비(SNR)가 매우 낮아질 수 있다.
또한, 화학적 이동 여기에 따라 사용자가 관심이 있는 복셀을 포함하는 영역 내의 대사물 등이 여기되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 사용자 관심이 있는 복셀을 완전히 포함하도록 넓은 영역을 설정하여 대상체를 여기시킬 수도 있으나, 오히려 사용자가 관심이 있는 복셀 이외의 영역의 대사물 등의 신호가 더 포함될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 소정의 샘플링 패턴을 이용하여 샘플링된 데이터에 기초하여 사용자가 관심이 있는 복셀을 복원(reconstruction)함으로써, 데이터 처리 시간을 줄이고 사용자가 관심이 있는 복셀의 MR 스펙트럼을 정확하게 추출할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명(MR) 영상의 복셀(Voxel)에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명(MR; Magnetic Resonance) 영상의 복셀(Voxel)에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법은, k-공간 데이터에 대한 샘플링 패턴을 구성하는 단계(S100), 구성된 샘플링 패턴에 기초하여 k-공간 데이터로부터 소정의 데이터를 샘플링하는 단계(S200) 및 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, k-공간은 한 개의 MR 영상을 생성할 수 있는 로(raw) 데이터의 집합을 의미한다.
대상체에 대하여 RF(Radio Frequency) 펄스를 인가하고, 위상 부호화 경사자계의 크기를 각 단계별로 변화시키면, 위치 정보를 갖는 신호를 획득할 수 있다. 획득된 데이터는 로(raw) 데이터로 지칭되고, 이러한 로(raw) 데이터에는 위치 정보와 대조도 정보가 포함될 수 있다.
k-공간의 중심은 위상 축과 주파수 축을 따라 높은 진폭을 가진 신호가 나타날 수 있고, 기울기가 작은 위상 부호화 경사자계에 의해 낮은 공간 분해능을 가진 데이터로 채워지며, 조직의 대조도 정보를 포함할 수 있다.
또한, k-공간의 바깥부분은 위상 축과 주파수 축을 따라 낮은 진폭을 가진 신호가 나타날 수 있고, 기울기가 큰 위상 부호화 경사자계에 의해 높은 공간 분해능을 가진 데이터로 채워지며, 영상에서의 세부적인 묘사나 조직간의 경계를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 k-공간 데이터에 대하여 샘플링 패턴을 구성할 수 있다 (S100). 구성된 샘플링 패턴에 기초하여 k-공간 데이터로부터 소정의 데이터를 샘플링할 수 있다 (S200).
도 2는 종래의 풀-샘플링 및 본 발명의 일 실시예에 따른 싱크 패턴 형태의 샘플링을 도시한다.
종래와 같이 k-공간(200)에 대하여 풀-샘플링(210)을 수행할 수 있지만, 데이터 처리 속도 저하 등의 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 샘플링 패턴은 예를 들면, sinc 패턴으로 구성될 수 있다. 다시 말해서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같은 sinc 패턴의 샘플링을 수행할 수 있다. 예컨대, 높은 진폭을 갖는 신호들을 이용하기 위하여 도 2의 (b)에 도시된 바와 같은 sinc 패턴에 기초하여 샘플링이 수행될 수 있다.
도 2의 (b)의 흑색 부분(230)에서는 데이터를 추출할 필요가 없이, 백색 부분(220)에서 데이터를 추출함으로써 샘플링이 수행될 수 있다. 따라서, 풀-샘플링(210)에 비하여 적은 데이터를 처리하게 되므로 데이터 처리 속도 및 시간을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 상이한 패턴으로 구성된 샘플링 패턴을 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴은 k-공간 데이터의 에너지 분포에 따라 적어도 하나의 상이한 패턴으로 구성될 수 있다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 k-공간(200a)의 에너지 분포는 예를 들면 sinc 함수의 형태와 같이 분포될 수 있다. 가장 높은 진폭을 갖는 영역(250)으로부터 진폭이 감소되는 sinc 함수의 형태와 같이 에너지가 분포될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 k-공간의 에너지는 교번적으로 값이 변하는 일련의 동심원처럼 2차원 평면 상에서 관측될 수 있다.
예컨대, 가장 높은 진폭을 갖는 영역(250)은 가장 높은 에너지가 분포할 수 있고, 진폭의 감소에 상응하게 에너지가 분포(253, 255 및 257)될 수 있다.
전술한 바와 같이, 샘플링 패턴은 k-공간 데이터의 에너지 분포에 따라 상이한 패턴으로 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 3의 (b)에서와 같이, 250 및 253 영역을 포함(220b)하도록 샘플링 패턴(200b)이 구성될 수 있다. 샘플링 패턴(200b)을 이용하여 220b에 포함되는 데이터만을 샘플링할 수 있다. 이러한 경우, 220b에 포함되는 5개의 데이터가 샘플링될 수 있다. 다시 말해서, 230b에 포함된 데이터들은 샘플링되지 않을 수 있다.
또한, 도 3의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 상이한 형태의 샘플링 패턴(200c 및 200d)이 구성될 수 있다. 예를 들어, 패턴(200c)에 의하여 9개의 데이터가 샘플링될 수 있고, 패턴(200d)에 의하여 13개의 데이터가 샘플링될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, k-공간 데이터에 대하여 샘플링 패턴을 구성하는 단계(S200)는, 자기 공명 영상의 복셀 영역에 상응하는 k-공간 데이터 영역이 샘플링 패턴에 포함되도록 샘플링 패턴을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
대상체에 대한 자기 공명 영상은 k-공간의 주파수 변환에 의하여 획득될 수 있다. 바람직하게는 이러한 주파수 변환은 퓨리에 역변환 등을 포함할 수 있다.
k-공간에 대한 주파수 부호화 경사자장과 위상 부호화 경사자장은 자기 공명 영상 내에서의 신호의 위치를 제공할 수 있다. 다시 말해서, k-공간에 대한 주파수 부호화 경사자장과 위상 부호화 경사자장에 따라 k-공간의 각각의 데이터는 자기 공명 영상의 소정의 위치에서 촬영된 대상체의 영상을 구성할 수 있다.
따라서, 사용자가 관심이 있는 복셀 영역에 상응하는 k-공간 데이터 영역은 주파수 부호화 경사자장과 위상 부호화 경사자장을 이용하여 획득할 수 있고, 획득된 k-공간 데이터 영역이 샘플링 패턴에 포함되도록 샘플링 패턴을 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 전술한 샘플링 패턴에 기초하여 샘플링된 데이터를 이용하여 비교적 정확하게 관심 복셀(VOI, Voxel Of Interest)의 스펙트럼을 복원할 수 있다.
각각의 샘플링된 데이터는 VOI의 스펙트럼 획득에 기여하는 정도가 상이할 수 있는데, 이러한 기여 정도를 조합하여 VOI의 스펙트럼을 비교적 정확하게 복원해낼 수 있다. 예를 들어, 관심 복셀(VOI)의 MR 스펙트럼을 비교적 정확하게 복원해내기 위하여 복원 과정에서 사용될 소정의 계수(예컨대, 주파수 변환 계수 등)를 결정할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 단계(S300)는, 샘플링된 데이터에 대한 주파수 변환 계수를 결정하는 단계(S310) 및 결정된 주파수 변환 계수와 샘플링된 데이터를 조합하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 단계(S320)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 샘플링 패턴에 기초하여 샘플링된 k-공간 데이터(d)는 대상체에 대한 영상 정보(I)들의 선형 결합으로 표현될 수 있다. 이러한 선형 결합은 예를 들면, 푸리에 계수(F)들을 이용하여 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013015476944-pat00001
바람직하게는, VOI를 포함할 수 있는 관심 영역(ROI) 내의 영상 정보(I)는 k-공간의 데이터를 이용하여 다음의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다. 여기서 Sideal(f)는 바람직한 영상 정보(I)에 상응하는 스펙트럼을 지칭할 수 있다.
Figure 112013015476944-pat00002
그러므로, VOI의 MR 스펙트럼을 복원해내기 위하여 사용될 소정의 계수(c)는 상기 수학식 2의 Sideal(f)와 최대한 근사하도록 표현될 수 있는 계수로 결정될 수 있다. 다시 말해서, VOI의 MR 스펙트럼을 복원해내기 위하여 사용될 소정의 계수(c)는, 예를 들어, 다음과 같은 수학식 3을 이용하여 획득될 수 있다.
Figure 112013015476944-pat00003
또한, 상기 수학식 3과 같이 표현될 수 있는 계수(c)는, L2 최소화(L2 minimization)를 통하여 다음의 수학식 4를 최소화하는 계수로서 결정될 수 있다.
Figure 112013015476944-pat00004
또한, 수학식 4를 통하여 획득된 계수(c)는 다음의 수학식 5를 통하여 정규화될 수 있는데, 이러한 정규화된 계수(Cnorm)를 이용하여 대상체 내의 대사물 등의 분포가 균일한 경우에도 비교적 정확한 대사물의 양을 측정할 수 있으므로, 복셀(VOI) 내의 스펙트럼 복원의 정확도를 조절할 수 있다.
Figure 112013015476944-pat00005
예를 들면, 상기 수학식 5로부터 획득된 계수 등을 이용하여 복셀(VOI) 내의 스펙트럼(S)은 다음의 수학식 6과 같은 선형 결합으로써 복원될 수 있다.
Figure 112013015476944-pat00006
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상의 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 장치(500)를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명(MR) 영상의 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 장치(500)는, k-공간 데이터에 대하여 샘플링 패턴을 구성하는 샘플링 패턴 구성부(510), 구성된 샘플링 패턴에 기초하여 k-공간 데이터로부터 소정의 데이터를 샘플링하는 샘플링부(520) 및 샘플링된 데이터를 이용하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 스펙트럼 획득부(530)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴은 sinc 패턴으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴은 k-공간 데이터의 에너지 분포에 따라 적어도 하나의 상이한 패턴으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 패턴 구성부(510)는, 자기 공명 영상의 복셀 영역에 상응하는 k-공간 데이터 영역이 샘플링 패턴에 포함되도록 샘플링 패턴을 구성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상의 복셀에 대한 MR 스펙트럼 획득부(530)를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스펙트럼 획득부(530)는, 샘플링된 데이터에 대한 주파수 변환 계수를 결정하는 주파수 계수 결정부(531)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스펙트럼 획득부(530)는 결정된 주파수 변환 계수와 샘플링된 데이터를 조합하여 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치와 관련하여서는 전술한 방법에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 장치와 관련하여, 전술한 방법에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
이러한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 자기 공명(MR; Magnetic Resonance) 영상의 관심 복셀(Voxel)에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 방법에 있어서,
    k-공간 데이터의 에너지 분포에 기초하여, 상기 관심 복셀 영역에 상응하는 k-공간 데이터 영역을 포함하는 샘플링 패턴을 구성하는 단계;
    상기 구성된 샘플링 패턴에 기초하여 상기 k-공간 데이터를 샘플링하는 단계; 및
    상기 샘플링된 데이터를 이용하여 상기 관심 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 패턴은 sinc 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 패턴을 구성하는 단계는,
    상기 k-공간 데이터의 에너지 분포에 기초하여, 상기 k-공간을 복수의 영역으로 분할하고, 상기 복수의 영역 중 주변 영역에 비해 높은 에너지를 가지는 적어도 하나의 영역이 상기 샘플링 패턴에 포함되도록 상기 샘플링 패턴을 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링된 데이터를 이용하여 상기 관심 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 단계는,
    상기 샘플링된 데이터가 상기 관심 복셀의 스펙트럼 획득에 기여하는 정도에 기초하여, 주파수 변환 계수를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 주파수 변환 계수와 상기 샘플링된 데이터를 조합하여 상기 관심 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 자기 공명(MR) 영상의 관심 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 장치에 있어서,
    k-공간 데이터의 에너지 분포에 기초하여, 상기 관심 복셀 영역에 상응하는 k-공간 데이터 영역을 포함하는 샘플링 패턴을 구성하는 샘플링 패턴 구성부;
    상기 구성된 샘플링 패턴에 기초하여 상기 k-공간 데이터로부터 소정의 데이터를 샘플링하는 샘플링부; 및
    상기 샘플링된 데이터를 이용하여 상기 관심 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 스펙트럼 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 샘플링 패턴은 sinc 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 패턴은,
    상기 k-공간 데이터의 에너지 분포에 기초하여, 상기 k-공간을 복수의 영역으로 분할하고, 상기 복수의 영역 중 주변 영역에 비해 높은 에너지를 가지는 적어도 하나의 영역이 상기 샘플링 패턴에 포함되도록 상기 샘플링 패턴을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 획득부는,
    상기 샘플링된 데이터가 상기 관심 복셀의 스펙트럼 획득에 기여하는 정도에 기초하여, 주파수 변환 계수를 결정하는 주파수 계수 결정부를 포함하고,
    상기 스펙트럼 획득부는 상기 결정된 주파수 변환 계수와 상기 샘플링된 데이터를 조합하여 상기 관심 복셀에 대한 MR 스펙트럼을 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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